焊接人員培訓(xùn)講義

1、第一章焊條電弧焊概述1焊條電弧焊的焊接過程是將焊接材料與母材熔為一體，在焊接區(qū)域發(fā)生與煉鋼相似的冶金過程，這一過程比一般冶金過程復(fù)雜的多.焊接電弧是指由焊接電源供給的， 具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。 當(dāng)焊條的一端與焊件接觸時(shí)，造成短路，產(chǎn)生高溫，使相接觸的金屬很快熔化并產(chǎn)生金屬蒸汽。焊條迅速提起 2-4mm 時(shí)，在電場(chǎng)的作用下，陰極表面開始產(chǎn)生電子發(fā)射。 這些電子向陽(yáng)級(jí)高速運(yùn)動(dòng)的過程中， 與氣體分子、金屬蒸汽中的原子相互碰撞，造成介質(zhì)和金屬的電離，由電離產(chǎn)生的自由電子和負(fù)離子奔向陽(yáng)極， 正離子則奔向陰極。 在它們運(yùn)動(dòng)過程中和到達(dá)兩極時(shí)不斷碰撞和

2、復(fù)合， 使動(dòng)能變?yōu)闊崮埽?產(chǎn)生了大量的光和熱。其宏觀表現(xiàn)是強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象，即電弧。焊接電弧由陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成。1）陰極區(qū)：在陰極的端部，是向外發(fā)射電子的部分。發(fā)射電子需消耗一定的能量， 因此陰極區(qū)產(chǎn)生的熱量不多， 放出熱量占電弧總熱量的 36% 左右。2）陽(yáng)極區(qū)：在陽(yáng)極的端部，是接收電子的部分。由于陽(yáng)極受電子轟擊和吸入電子， 獲得很大能量， 因此陽(yáng)極區(qū)的溫度和放出的熱量比陰極高些，約占電弧總熱量的 43% 左右。3）弧柱區(qū)：位于陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)之間的氣體空間區(qū)域，長(zhǎng)度相當(dāng)于整個(gè)電弧長(zhǎng)度。它由電子、正負(fù)離子組成，產(chǎn)生的熱量約占電弧總熱量的21% 左右?；≈鶇^(qū)的熱量大部分通過對(duì)

3、流、輻射散失到周2圍的空氣中。第二章焊條電弧焊的特點(diǎn)3一、焊條電弧焊優(yōu)點(diǎn)：1.設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)方便2.操作靈活3.應(yīng)用范圍廣二、焊條電弧焊缺點(diǎn)：1.對(duì)焊工要求高2.勞動(dòng)條件差3.生產(chǎn)效率低4第三章焊條電弧焊的專業(yè)名詞51、熔焊：焊接過程中，將焊接接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法2、電弧焊：利用電弧作為熱源的熔焊方法，簡(jiǎn)稱弧焊3、手工電弧焊：用手工操作焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法4、焊接電?。河珊附与娫垂┙o的，具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象5、電弧靜特性：在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長(zhǎng)一定的情況下，電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，焊接電流與電弧電壓變化關(guān)系，一般也稱

4、伏 安特性圖 1電弧的靜態(tài)性曲線6、電弧偏吹：焊接過程中，因氣流的干擾、磁場(chǎng)的作用或焊條偏心的影響，使電弧中心偏離電極軸線的現(xiàn)象7、磁偏吹：直流電弧焊時(shí)，焊接電弧因受到焊接回路中電磁力的作用而產(chǎn)生的電弧偏吹8、焊接熱循環(huán)：在焊接熱源作用下，焊件上某點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的過程69、線能量：熔焊時(shí)，由焊接能源輸入給單位長(zhǎng)度焊縫上的能量10、電弧力：焊接電弧對(duì)熔滴、熔池及母材表面的機(jī)械作用力11、熔滴過渡：熔滴通過電弧空間向熔池轉(zhuǎn)移的過程12 、焊縫：焊件經(jīng)焊接后形成的結(jié)合部分13、對(duì)接焊縫、角焊縫、余高等7第四章焊接材料8焊條的組成和作用1、組成：焊條由金屬焊芯和藥皮兩部分組成。2、作用：（ 1）焊

5、芯在焊接時(shí)有兩個(gè)方面的作用：作為電極，傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電弧；熔化后作為填充金屬，與母材一起組成焊縫金屬。（ 2）藥皮是壓涂在焊芯表面上的涂料層，由多種礦石粉、鐵合金粉和粘結(jié)劑等原料按一定比例配制而成。它的主要作用是：改善焊條工藝性，如易于引弧，保持電弧穩(wěn)定燃燒，利于焊縫成形，防止飛濺等；機(jī)械保護(hù)作用， 藥皮分解產(chǎn)生大量氣體并形成熔渣， 對(duì)熔化金屬起著保護(hù)作用；冶金處理作用， 即通過冶金反應(yīng)除去有害雜質(zhì)并補(bǔ)充有益的合金元素，改善焊縫質(zhì)量。焊條的分類和型（牌）號(hào)國(guó)產(chǎn)焊條按其用途分為結(jié)構(gòu)鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鎳及鎳合金焊條、鑄鐵焊條、低溫鋼焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條和特殊

6、用途焊條十類。9其中，結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)用最為廣泛根據(jù) GB5117 1995 和 GB5118 1995 ，低碳鋼和低合金鋼焊條型號(hào)的形式和含義如下：10焊條牌號(hào)是焊接行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號(hào)，其形式與含義如下：結(jié)構(gòu)鋼焊條牌號(hào)的形式與含義如下焊條的選用原則1、根據(jù)母材的化學(xué)成分和力學(xué)性能選用焊接低碳鋼和低合金高強(qiáng)度鋼時(shí)，一般根據(jù)母材的抗拉強(qiáng)度按“等強(qiáng)度原則 ”選擇與母材有相同強(qiáng)度等級(jí)，且成分相近的焊條；異種鋼焊接時(shí)，應(yīng)按其中強(qiáng)度較低的鋼材選用焊條。112、根據(jù)焊件的工作條件與工藝特點(diǎn)選用對(duì)于承受交變載荷、沖擊載荷的焊接結(jié)構(gòu)，或者形狀復(fù)雜、厚度大、剛性大的焊件，應(yīng)選用堿性焊條。3、按焊接設(shè)備、施工條件和焊

7、接工藝性選用如果焊接現(xiàn)場(chǎng)沒有直流弧焊機(jī)時(shí)， 應(yīng)選用交直流兩用焊條； 當(dāng)焊件接頭附近污物、銹皮過多時(shí)， 應(yīng)選用酸性焊條，在保證焊縫質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量選用成本低、勞動(dòng)條件好的焊條；無(wú)特殊要求時(shí)，應(yīng)盡量選用焊接工藝性好的酸性焊條。3、酸性焊條與堿性焊條的對(duì)比酸性焊條堿性焊條1.對(duì)水、鐵銹產(chǎn)生氣孔的敏感性不1.對(duì)水、鐵銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較大，焊條在使用前經(jīng) 150200 大 ， 要 求 焊 條 在 使 用 前 經(jīng)烘焙 1h300350 烘焙 12h2.電弧穩(wěn)定，可用交流或直流施焊2.由于藥皮中含有氟化物惡化電3.焊接電流較大弧穩(wěn)定性，須用直流反接施焊，4.可長(zhǎng)弧操作只有當(dāng)藥皮中加入穩(wěn)弧劑后，才5.合

8、金元素過渡效果差能用交直流兩用施焊6.熔深較淺，焊縫成形較好3.焊接電流較同規(guī)格的酸性焊條7.熔渣呈玻璃態(tài)，脫渣較方便約小 10% 左右8.焊縫的常、低溫沖擊韌性一般4.須短弧操作，否則易引起氣孔9.焊縫的抗裂性能較差5.合金元素過渡效果好10.焊縫的含氫量高，影響塑性6.熔深稍深，焊縫成形尚好， 容易1211.焊接時(shí)煙塵較少堆高7.熔渣呈結(jié)晶狀，脫渣不及酸性焊條好8.焊縫的常、低溫沖擊韌度較高9.焊縫的抗裂性能好10.焊縫的含氫量低11.焊接時(shí)煙塵稍多13第五章14焊接符號(hào)的表示方法參照 GB324-88 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)講解15第六章16常見的焊接缺陷及預(yù)防措施按照金屬熔化焊焊縫缺陷分類及說明

9、規(guī)定，焊縫缺陷分為六大類：裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷、其它缺陷；焊接缺陷按其在焊接接頭的部位，可分為外觀缺陷和內(nèi)部缺陷。一、 外觀缺陷1、咬邊 因焊接造成沿焊趾（或焊根）處出現(xiàn)的低于母材表面的凹陷或溝槽稱為咬邊。 它是由于焊接過程中， 焊件邊緣的母材金屬被熔化后，未及時(shí)得到熔化金屬的填充所致。 咬邊可出現(xiàn)于焊縫一側(cè)或兩側(cè)，可以是連續(xù)的或間斷的。（ 1）危害：咬邊將削弱焊接接頭的強(qiáng)度，產(chǎn)生應(yīng)力集中。在疲勞載荷作用下，使焊接接頭的承載能力大大下降。 它往往還是引起裂紋的發(fā)源地和斷裂失效的原因。 焊接技術(shù)條件中一般規(guī)定了咬邊的容限尺寸。（ 2）形成原因：焊接工藝參數(shù)不當(dāng)，操作技術(shù)

10、不正確造成。如焊接電流大，電弧電壓高（電弧過長(zhǎng)），焊接速度太快。（ 3）防止措施：選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏骱秃附铀俣?，采用短弧操作，掌握正確的運(yùn)條手法和焊條角度， 坡口焊縫焊接時(shí)， 保持合適的焊條17離側(cè)壁距離。2、焊瘤 焊接過程中， 在焊縫根部背面或焊縫表面，出現(xiàn)熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤稱為焊瘤。焊瘤一般是單個(gè)的，有時(shí)也能形成長(zhǎng)條狀，在立焊、橫焊、仰焊時(shí)多出現(xiàn)。（ 1）危害：影響焊縫外觀，使焊縫幾何尺寸不連續(xù)，形成應(yīng)力集中的缺口。管道內(nèi)部的焊瘤將影響管內(nèi)介質(zhì)的有效流通。（ 2）形成原因：操作不當(dāng)或焊接規(guī)范選擇不當(dāng)。如焊接電流過小，而立焊、橫焊、仰焊時(shí)電流過大，焊接速度太慢

11、，電弧過長(zhǎng)，運(yùn)條擺動(dòng)不正確。（ 3）防止措施：調(diào)整合適的焊接電流和焊接速度，采用短弧操作，掌握正確的運(yùn)條手法。3、凹坑焊后在焊縫表面或背面形成低于母材表面的局部低洼缺陷。未焊滿由于填充金屬不足，在焊縫表面形成的連續(xù)或斷續(xù)的溝槽。（ 1）危害：將會(huì)減小焊縫的有效工作截面，降低焊縫的承載能力。（ 2）形成原因：焊接電流過大，焊縫間隙太大，填充金屬量不足。（ 3）防止措施：正確選擇焊接電流和焊接速度，控制焊縫裝配間隙均勻，適當(dāng)加快填充金屬的添加量。4、燒穿焊接過程中熔化金屬自坡口背面而流出，形成穿孔的缺陷。常發(fā)生于底層焊縫或薄板焊接中。（ 1）形成原因：焊接過熱，如坡口形狀不良，裝配間隙太大，焊接電

12、流過大，焊接速度過慢， 操作不當(dāng)，電弧過長(zhǎng)且在焊縫處停留時(shí)間太長(zhǎng)等。18（ 2）防止措施：減小根部間隙，適當(dāng)加大鈍邊，嚴(yán)格控制裝配質(zhì)量，正確選擇焊接電流，適當(dāng)提高焊接速度，采用短弧操作，避免過熱。5、焊縫表面形狀及尺寸偏差焊縫表面形狀及尺寸偏差屬于形狀缺陷，其經(jīng)常出現(xiàn)的有：對(duì)接焊縫超高、角焊縫凸度過大、焊縫寬度不齊、焊縫表面不規(guī)則等。（ 1）危害：影響焊縫外觀質(zhì)量，易造成應(yīng)力集中。（ 2）形成原因：坡口角度不當(dāng)，裝配間隙不均勻，焊接規(guī)范選擇不當(dāng)，焊接電流過大或過小，焊接速度不均勻，運(yùn)條手法不正確，焊條或焊絲過熱等。（ 3）防止措施：選擇正確焊接規(guī)范，適當(dāng)?shù)暮笚l及其直徑，調(diào)整裝配間隙，均勻運(yùn)條，

13、避免焊條和焊絲過熱 。二、內(nèi)部缺陷1、氣孔 焊接過程中熔池金屬高溫時(shí)吸收和產(chǎn)生的氣泡， 在冷卻凝固時(shí)未能逸出而殘留在焊縫金屬內(nèi)所形成的孔穴， 稱為氣孔。氣孔是一種常見的缺陷，不僅出現(xiàn)在焊縫內(nèi)部與根部，也出現(xiàn)在焊縫表面。焊縫中的氣孔可分為球形氣孔、條形氣孔、蟲形氣孔以及縮孔等. 氣孔可以是單個(gè)或鏈狀成串沿焊縫長(zhǎng)度分布，也可以是密集或彌散狀分布。焊接區(qū)中的氣體來(lái)源：大氣的侵入，溶解于母材、焊絲和焊芯中的氣體，受潮藥皮或焊劑熔化時(shí)產(chǎn)生的氣體，焊絲或母材上的油污和鐵銹等臟物在受熱后分解所釋放出的氣體，焊接過程中冶金化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體。熔焊過程中形成氣孔的氣體主要有：氫氣、一氧化碳和氮?dú)狻?9氫氣孔：多

14、數(shù)情況下出現(xiàn)在焊縫表面上，斷面形狀多呈螺釘狀，從焊縫表面上看呈圓喇叭口形， 氣孔四周內(nèi)壁光滑。 個(gè)別情況下也以小圓球形狀存在于焊縫內(nèi)部。氮?dú)饪祝憾鄶?shù)以成堆的蜂窩狀出現(xiàn)在焊縫表面上。一氧化碳?xì)饪祝憾鄶?shù)情況下產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部，沿結(jié)晶方向分布，有些象條蟲狀，表面光滑。（ 1）危害：影響焊縫外觀質(zhì)量，削弱焊縫的有效工作截面，降低焊縫的強(qiáng)度和塑性，貫穿性氣孔則使焊縫的致密性破壞而造成滲漏。（ 2）產(chǎn)生原因：焊接區(qū)保護(hù)受到破壞；焊絲和母材表面有油污、鐵銹和水分；焊接材料受潮，烘焙不充分；焊接電流過大或過小，焊接速度過快；采用低氫型焊條時(shí)，電源極性錯(cuò)誤，電弧過長(zhǎng)，電弧電壓偏高；引弧方法或接頭不良等。（ 3）防

15、止措施：提高操作技能，防止保護(hù)氣體（焊劑）給送中斷；焊前仔細(xì)清理母材和焊絲表面油污、鐵銹等，適當(dāng)預(yù)熱除去水分；焊前嚴(yán)格烘干焊接材料， 低氫型焊條必須存放在焊條保溫筒中； 采用合適的焊接電流、焊接速度， 并適當(dāng)擺動(dòng)；使用低氫型焊條時(shí)應(yīng)仔細(xì)校核電源極性，并短弧操作；采用引弧板或回弧法的操作技術(shù)。2、夾渣焊后殘留在焊縫中的熔渣，稱為夾渣。夾渣不同于夾雜，夾雜是指在焊縫金屬凝固過程中殘留的金屬氧化物或來(lái)自外部的金屬顆粒，如氧化物夾雜、硫化物夾雜、氮化物夾雜和金屬夾雜等。夾渣是一種宏觀缺陷。夾渣的形狀有圓形、橢圓形或三角形，存在于焊縫與母材坡口側(cè)壁交接處， 或存在于焊道與焊道之間。 夾渣可以是單個(gè)20顆

16、粒狀分布，也可以是長(zhǎng)條狀或線狀連續(xù)分布。（ 1）危害：減少焊接接頭的工作截面，影響焊縫的力學(xué)性能（抗拉強(qiáng)度和塑性）。焊接技術(shù)條件中允許存在一定尺寸和數(shù)量的夾渣。（ 2）產(chǎn)生原因：多層焊時(shí)，每層焊道間的熔渣未清除干凈，焊接電流過小，焊接速度過快；焊接坡口角度太小，焊道成形不良；焊條角度和運(yùn)條技法不當(dāng)；焊條質(zhì)量不好等。（ 3）防止措施：每層應(yīng)認(rèn)真清除熔渣；選用合適的焊接電流和焊接速度；適當(dāng)加大焊接坡口角度；正確掌握運(yùn)條手法，嚴(yán)格控制焊條角度可焊絲位置，改善焊道成形；選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊條。3、未熔合 熔化焊時(shí)，在焊縫金屬與母材之間或焊道（層）金屬之間未能完全熔化結(jié)合而留下的縫隙，稱為未熔合。有側(cè)壁未熔

17、合、層間未熔合和焊縫根部未熔合三種形式。（1）危害：未熔合屬于面狀缺陷， 易造成應(yīng)力集中， 危害性很大（類同于裂紋）。焊接技術(shù)條件中不允許焊縫存在未熔合。（ 2）產(chǎn)生原因：多層焊時(shí)，層間和坡口側(cè)壁渣清理不干凈；焊接電流偏??；焊條偏離坡口側(cè)壁距離太大；焊條擺動(dòng)幅度太窄等。（ 3）防止措施：仔細(xì)清除每層焊道和坡口側(cè)壁的熔渣；正確選擇焊接電流，改進(jìn)運(yùn)條技巧，注意焊條擺動(dòng)。4、未焊透 焊接時(shí)，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，稱為未焊透。單面焊時(shí)，焊縫熔透達(dá)不到根部為根部未焊透；雙面焊時(shí)，在兩面焊縫中間也可形成中間未焊透。（1）危害：削弱焊縫的工作截面，降低焊接接頭的強(qiáng)度并會(huì)造成應(yīng)21力集中。焊接技術(shù)條件中不

18、允許焊接接頭中超過一定容限量的未焊透。（2）產(chǎn)生原因：坡口鈍邊太厚，角度太小，裝配間隙過?。缓附与娏鬟^小，電弧電壓偏低，焊接速度過大；焊接電弧偏吹現(xiàn)象；焊接電流過大使母材金屬尚未充分加熱時(shí)而焊條已急劇熔化；焊接操作不當(dāng)，焊條角度不正確而焊偏等。（ 3）防止措施：正確選用和加工坡口尺寸，保證裝配間隙；正確選用焊接電流和焊接速度；認(rèn)真操作，保持適當(dāng)焊條角度，防止焊偏。5、焊接裂紋 在焊接應(yīng)力及其它致脆因素的共同作用下，焊接過程中或焊接后，焊接接頭中局部區(qū)域（焊縫或焊接熱影響區(qū)）的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而出現(xiàn)的新界面所產(chǎn)生的縫隙， 稱為焊接裂紋。 它具有尖銳的缺口和長(zhǎng)寬比大的特征。 焊接裂紋是最危險(xiǎn)

19、的缺陷， 除降低焊接接頭的力學(xué)性能指標(biāo)外， 裂紋末端的缺口易引起應(yīng)力集中， 促使裂紋延伸和擴(kuò)展， 成為結(jié)構(gòu)斷裂失效的起源。 焊接技術(shù)條件中是不允許焊接裂紋存在的。在焊接接頭中可能遇到各種類型的裂紋。 按裂紋發(fā)生部位的焊縫金屬中裂紋、熱影響區(qū)裂紋或熔合線裂紋、根部裂紋、焊趾裂紋、焊道下裂紋和弧坑裂紋。 按裂紋的走向有縱向裂紋、 橫向裂紋和弧坑星形裂紋。按裂紋的尺寸有宏觀裂紋和顯微裂紋。 按裂紋產(chǎn)生的機(jī)理有熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂。（ 1）熱裂紋 焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)域產(chǎn)生的焊接裂紋，稱為熱裂紋，又稱高溫裂紋。22熱裂紋多發(fā)生在焊縫金屬中， 有時(shí)也出現(xiàn)在

20、熱影響區(qū)或熔合線。 熱裂紋有沿著焊縫縱向， 位于結(jié)晶中心線的縱向裂紋， 也有垂直于焊縫的橫向裂紋，或在弧坑中產(chǎn)生的星形弧坑裂紋。 熱裂紋可以顯露于焊縫表面，也可以存在于焊縫內(nèi)部。其基本形貌特征是：在固相線附近高溫下產(chǎn)生，沿奧氏體晶界開裂。熱裂紋可分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋三類。（ 2）再熱裂紋（ SR 裂紋）焊接接頭在焊后一定溫度范圍內(nèi)再次加熱（消除應(yīng)力熱處理或經(jīng)其它加熱過程），在焊接熱影響區(qū)的粗晶區(qū)產(chǎn)生的裂紋，稱為再熱裂紋或消應(yīng)力處理裂紋。 再熱裂紋與熱裂紋一樣也是一種沿晶界開裂的裂紋，但其斷口呈低溫氧化色彩。產(chǎn)生條件：鋼中某些沉淀強(qiáng)化元素（如 Mo、 V、 Cr、 Nb 等），經(jīng)歷

21、再熱（焊后再次加熱）敏感溫度區(qū)域 500 700 ，焊接接頭存在較高的殘余應(yīng)力和焊縫表面有應(yīng)力集中的缺口部位（咬邊、凹陷等）。從產(chǎn)生條件可看出， 再熱裂紋多發(fā)生在具有析出沉淀硬化相的低合金高強(qiáng)鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金的焊接接頭之中。普通碳素鋼中一般不會(huì)產(chǎn)生這種裂紋。防止措施：提高預(yù)熱溫度和采用后熱處理， 減小焊接應(yīng)力和過熱區(qū)硬化；選用高塑性低強(qiáng)度匹配的焊接材料；改進(jìn)焊接接頭設(shè)計(jì)，盡量不采用高拘束度的焊接節(jié)點(diǎn)，消除一切可能引起應(yīng)力集中的表面缺陷，修磨焊縫呈圓滑過渡；正確選擇焊后熱處理溫度。（3）冷裂紋焊接接頭在焊后冷卻到較低溫度下（200左右）所產(chǎn)23生的焊接裂紋，稱為冷裂紋。

22、根據(jù)裂紋出現(xiàn)的部位，可分為焊道下裂紋、焊趾裂紋、焊根裂紋、橫向裂紋。產(chǎn)生條件：三個(gè)因素共同作用形成冷裂紋，即焊接應(yīng)力、淬硬組織、擴(kuò)散氫。冷裂紋多發(fā)生在低合金高強(qiáng)鋼、中合金鋼、高碳鋼的焊接熱影響區(qū)和熔合區(qū)中，個(gè)別情況下，也出現(xiàn)在焊縫金屬中。形貌特征：焊后冷卻至較低溫度下產(chǎn)生，貫穿晶粒開裂，斷口呈金屬光亮。根據(jù)產(chǎn)生的機(jī)理不同， 冷裂紋可分為延遲裂紋、 淬硬脆化裂紋和低塑性脆化裂紋三類。（ 4）層狀撕裂是一種焊接時(shí)沿鋼板軋制方向平行于表面呈階梯狀 “平臺(tái)”開裂的冷裂紋。呈穿晶或沿晶開裂的形態(tài)特征，通常發(fā)生在軋制鋼板的靠近熔合線的熱影響區(qū)中，與熔合線平行形成階梯式的裂紋。由于不露出表面，所以一般很難發(fā)

23、現(xiàn)，只有通過探傷發(fā)現(xiàn)，且難以返修。層狀撕裂多產(chǎn)生在 T 形接頭和角接接頭中， 受垂直于鋼板表面方向拉伸應(yīng)力的作用而產(chǎn)生。產(chǎn)生條件：沿鋼板軋制方向存在分層夾雜物（如硫化物等），焊接時(shí)產(chǎn)生垂直于厚度方向的焊接應(yīng)力。防止措施：嚴(yán)格控制鋼材的含硫量，改進(jìn)接頭形式和坡口形狀，與焊縫連接的坡口表面預(yù)先堆焊過渡層， 選用強(qiáng)度等級(jí)較低的低氫型焊接材料，采用低焊接熱輸入和焊接預(yù)熱。24第七章25焊條電弧焊的操作技巧1設(shè)備的使用技巧弧焊設(shè)備是一種為電弧提供電能的設(shè)備，簡(jiǎn)稱為電焊機(jī)。1） 檢查接線是否正確，設(shè)備外殼必須接地，遇到焊工觸電時(shí)，應(yīng)先斷電源再進(jìn)行搶救。2） 推拉電源開關(guān)應(yīng)戴好干燥手套，禁止面對(duì)開關(guān)，以免發(fā)

24、生電弧火花而灼傷面部。3） 焊接電纜不準(zhǔn)放在焊機(jī)附近或炙熱的金屬焊縫上，也要避免碰撞和磨損。4） 停止工作時(shí)應(yīng)及時(shí)斷電，戶外工作時(shí)要遮蓋好設(shè)備。2 焊接材料的選用26焊條的選用原則是等強(qiáng)度原則、等同性原則、等條件原則。3 焊接電流的選擇1） 實(shí)際生產(chǎn)過程中焊工都是根據(jù)試焊的試驗(yàn)結(jié)果，并根據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選擇焊接電流的。2） 電流太小，很難引弧，焊條容易粘在焊件上，魚鱗紋粗，兩側(cè)融合不好。3） 電流太大，焊接時(shí)飛濺和煙霧大， 焊條發(fā)紅，熔池表面很亮，容易燒穿、咬邊。4） 電流合適，容易引弧電弧穩(wěn)定，飛濺很小，能聽到均勻的劈啪聲，焊縫兩側(cè)圓滑的過渡到母材， 表面魚鱗紋很細(xì)， 焊渣容易敲掉。4電弧電

25、壓的選擇電弧電壓主要影響焊縫的寬窄。焊條電弧焊時(shí)，主要靠焊條的橫向擺動(dòng)來(lái)控制，因此電弧電壓的影響并不大。當(dāng)焊接電流調(diào)整好以后，電弧越長(zhǎng)電壓越高。但電弧太長(zhǎng)時(shí)，燃燒不穩(wěn)、飛濺大、容易產(chǎn)生咬邊，氣孔等缺陷；若電弧太短，容易粘住焊條，一般情況下，電弧長(zhǎng)度等于焊條直徑的1/2 或 1 倍為好。5 焊接速度、及焊縫層數(shù)的選擇27焊接速度是指單位時(shí)間內(nèi)完成焊縫的長(zhǎng)度。在保證所要求的尺寸和外形、熔合良好的原則下，焊接速度由焊工靈活掌握。在厚板焊接時(shí)，必須采用多層焊或多層多道焊。前一條焊道對(duì)后一條焊道起預(yù)熱作用， 后一條焊道對(duì)前一條焊道起熱處理作用。 有利于提高焊縫金屬的朔性和韌性。每層焊道厚度不能大于焊條直

26、徑的1.5 倍。6焊條運(yùn)條的技巧（1）引弧電弧焊開始時(shí)，引燃焊接電弧的過程稱為引弧。引弧的方法包括以下兩類：1）不接觸引弧是指利用高頻電壓使電極末端與焊件間的氣體導(dǎo)電產(chǎn)生電弧。焊條電弧焊很少采用這種方法。2）接觸引弧引弧時(shí)先使電極與焊件短路， 再拉開電極引燃電弧。根據(jù)操作手法不同又可分為敲擊法和劃檫法兩種。敲擊法：使焊條與焊件表面垂直地接觸，當(dāng)焊條的末端與焊件的表面輕輕一碰，便迅速提起焊條并保持一定的距離， 立即引燃了電弧。操作時(shí)焊工必須掌握好手腕上下動(dòng)作的時(shí)間和距離。劃擦法：先將焊條末端對(duì)準(zhǔn)焊件，然后將焊條在焊件表面劃擦一下，當(dāng)電弧引然后趁金屬還沒有開始大量熔化的一瞬間，立即使焊條28末端與

27、被焊表面的距離維持在 2 - 4mm 的距離，電弧就能穩(wěn)定地燃燒。如果發(fā)生焊條和焊件粘在一起時(shí)，只要將焊條左右搖動(dòng)幾下，就可脫離焊件，如果這時(shí)還不能脫離焊件，就應(yīng)立即將焊鉗放松，使焊接回路斷開，待焊條稍冷后再拆下。3）應(yīng)用：由于引弧端溫度較低，熔深較淺，易產(chǎn)生未焊透。酸性焊條接引弧時(shí)可稍將電弧拉長(zhǎng)， 對(duì)坡口根部進(jìn)行預(yù)熱， 然后壓低電弧進(jìn)行正常焊接。 堿性焊條則由于藥皮特性對(duì)根部熔透有利， 不需采用酸性焊條的引弧方式， 但不要直接引弧， 應(yīng)在坡口前端一距離引弧后，迅速拉回起焊端，并壓低電弧進(jìn)行焊接。（2）運(yùn)條 焊接過程中，焊條相對(duì)焊縫所做的各種動(dòng)作的總稱為運(yùn)條。運(yùn)條包括沿焊條軸線的送進(jìn)、沒焊縫軸

28、線方向縱向移動(dòng)和橫向擺動(dòng)三個(gè)動(dòng)作。1） 運(yùn)條的基本動(dòng)作焊條沿軸線向熔池方向送進(jìn)使焊條熔化后，能繼續(xù)保持電弧的長(zhǎng)度不變，因此要求焊條向熔池方向送進(jìn)的速度與焊條熔化的速度相等。如果焊條送進(jìn)的速度小于焊條熔化的速度，則電弧的長(zhǎng)度將逐漸29增加，導(dǎo)致斷?。蝗绻笚l送進(jìn)的速度太快，則電弧長(zhǎng)度迅速縮短，焊條未端與焊件接觸發(fā)生短路，同樣會(huì)使電弧熄滅。焊條沒焊接方向的縱向移動(dòng)，此動(dòng)作使焊條熔敷金屬與熔化的母材金屬形成焊縫。焊條的橫向擺動(dòng)。焊條橫向擺動(dòng)的作用是為獲得一定寬度的焊縫，并保證焊縫兩側(cè)熔合良好。 其擺動(dòng)幅度應(yīng)根據(jù)焊縫寬底與焊條直徑?jīng)Q定。橫向擺動(dòng)力求均勻一致， 才能獲得所要求的焊縫寬底和速度的焊縫。正常

29、的焊縫寬度一般不超過焊條直徑的2-5 倍。2） 運(yùn)條方法：運(yùn)條的方法很多，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)焊縫接頭的形式、裝配間隙、焊縫的空間位置、焊條直徑與性能、焊接電流及焊工技術(shù)水平等方面因素而定。 焊條在運(yùn)行時(shí)應(yīng)該稍作橫向擺動(dòng)， 其目的是能獲得均勻一致的焊縫成形， 同時(shí)也是為了控制熔池溫度， 防止由于熔池溫度過高而產(chǎn)生焊縫的燒穿現(xiàn)象。 根據(jù)焊條橫向擺動(dòng)方法的不同，焊接過程中常用的運(yùn)條方法有：直線往復(fù)運(yùn)條方法、月牙形運(yùn)條方法、斜圓圈形運(yùn)條方法、三角形運(yùn)條方法和鋸齒形運(yùn)條方法。月牙形運(yùn)條方法：焊條末端沿焊接方向作月牙形左右擺動(dòng)，中間動(dòng)作要快，兩側(cè)稍作停留。該方法能有效地控制熔池溫度， 熔池較淺，應(yīng)防止正、反兩面

30、咬邊。 月牙形運(yùn)條是單面焊雙面成形連弧焊的主要運(yùn)條方法之一。30鋸齒形運(yùn)條方法： 焊條末端作鋸齒向前擺動(dòng)， 并在兩側(cè)稍作停留，以防止產(chǎn)生咬邊。此種方法操作容易，應(yīng)用廣泛。適用于平、立、仰焊位對(duì)接焊縫各層焊道的焊接。直線往復(fù)運(yùn)條方法：焊條末端沿焊縫的縱向作直線形擺動(dòng)，這種運(yùn)條方法的焊接速度快， 焊縫成形窄，適用于間隙較窄的平焊位置的單面焊雙面成形， 特別適合于不銹鋼的焊接， 有利于在焊接過程中控制熔池溫度，保證焊縫成形。三角形運(yùn)條方法：焊條末端向前連續(xù)均勻的三角形運(yùn)運(yùn)。該運(yùn)條方法適用于厚板的焊接，焊接根部時(shí)有利于熔化金屬焊縫的接頭良好。焊縫的接頭是單面焊雙面成形打底焊較難掌握的環(huán)節(jié)。 接頭方法得

31、當(dāng)，焊縫正反兩面均勻平滑且內(nèi)部無(wú)缺陷；方法不當(dāng)，則易產(chǎn)生焊瘤、余高超高、凹陷、脫節(jié)等缺陷。接頭質(zhì)量的好壞與引弧、焊縫收尾的質(zhì)量有關(guān)。一般來(lái)說， 引弧迅速得當(dāng)，采用預(yù)熱或前道焊接收尾處有溫度保持較高，則焊縫頭容易、接頭質(zhì)量好。若更換焊條動(dòng)作緩慢或引弧時(shí)電弧不穩(wěn)定，則不能獲得良好的焊縫接頭。斜圓圈形運(yùn)條方法：焊條末端做斜圓圈形運(yùn)動(dòng)撲不斷向前移動(dòng)。該運(yùn)條方法適用于騎座式管板仰焊、板狀及管狀 45 度斜位或厚板橫向位的單面焊雙面成形的打底焊。3） 焊縫的起頭：焊縫的起頭是指剛開始焊接處的焊縫。這部分焊縫的余高容易增高， 這是由于開始焊接時(shí)焊件溫度較低， 引弧后不31能迅速使這部分金屬溫度升高，因此熔深

32、較淺，余高較大。為減少避免這種情況，可在引燃電弧后先將電弧稍微拉長(zhǎng)些， 對(duì)焊件進(jìn)行必要的預(yù)熱，然后適當(dāng)壓低電弧轉(zhuǎn)入正常焊接。（3）連弧焊法與斷弧焊法的應(yīng)用：焊條電弧焊單面焊雙面成形打底焊工藝，按手法的不同可分為連弧焊法和斷弧焊法兩種1）連弧焊法：連弧焊法即采用較小的焊接電流和較小的直徑的焊條，在焊接過程中，電弧保持持續(xù)穩(wěn)定的燃燒，要較小的坡口間隙內(nèi)向前均勻地?cái)[動(dòng)， 使焊件背面形成均勻焊縫的方法， 該方法操作簡(jiǎn)單，手法變動(dòng)小，容易掌握，且焊縫背面形成致密、整齊，內(nèi)部質(zhì)量好，力學(xué)性能優(yōu)良，為國(guó)際國(guó)內(nèi)廣泛采用，其缺點(diǎn)是受坡口間隙的限制。酸性焊條接時(shí)其接頭困難的問題更為突出。 連弧焊法主要用于堿性焊條

33、各種位置的焊接及酸性焊條的立焊和仰焊中。2）斷弧焊法：斷弧焊法即在焊接過程中通過電弧有節(jié)奏地起弧、熄弧，從而控制熔池溫度， 獲得良好的焊縫成形及內(nèi)部質(zhì)量的焊接方法，其優(yōu)點(diǎn)是可以采用較大的坡口間隙，使用較大的焊接電流，對(duì)于較薄焊件的單面焊雙面成形，使用的焊接電流不受大大制約，斷弧焊法主要用于酸性焊條的平焊、 橫焊以及管板等薄壁焊件的單面焊雙面成形打底焊中，這種焊法在生產(chǎn)和維修中較為實(shí)用，但是，與連弧焊法相比，斷弧焊法較難掌握，對(duì)焊工基本功的要求也較高。32（4）焊縫的接頭：后焊焊縫與先焊焊縫的連接處稱為焊縫接頭。由于受焊條長(zhǎng)底限制， 焊縫前后兩段的接頭是不可避免的， 但焊縫的接頭應(yīng)力求均勻， 并

34、防止焊縫接頭處過高、 脫節(jié)、寬窄不一致等缺陷。焊縫的接頭情況以下有四種：1）中間接頭：后焊的焊縫從先焊的焊縫尾部開始焊接，要求在弧坑前約 10mm 附近引弧，電弧長(zhǎng)度應(yīng)比正常焊接時(shí)略長(zhǎng)些，然后回移到弧坑處，壓低電弧并稍作擺動(dòng)，再向前正常焊接。這種接頭方法是使用最多的一種，適用于單層焊及多層焊的表層接頭。2）相背接頭：兩焊縫的起頭相接，要求先焊縫的起頭略低些，后焊的焊縫必須在前條焊縫始端稍前處起弧，然后稍拉長(zhǎng)電弧將電弧逐漸引向前條焊縫的始端，并覆蓋前焊縫的端頭，待焊平后，再向焊接方向移動(dòng)。3）相向接頭：這是兩條焊縫的收尾相接，當(dāng)后焊的焊縫焊到先焊的焊縫收弧處時(shí)，焊接速度應(yīng)稍慢些，待填滿先焊焊縫的坑后，以較快的速度再略向前焊一段，然后熄弧。4）分段退焊接頭：這是先焊焊縫的起頭和后焊的收尾相接，要求后焊縫焊至靠近前焊焊縫的始端時(shí)，應(yīng)改變焊條角度， 使焊條指向前焊縫的后端，拉長(zhǎng)電弧，待形成熔池后，再壓低電弧，往回移動(dòng)，最后返回原來(lái)熔池處收弧。 接頭連接的平整與否， 與焊工的操作技術(shù)有關(guān)，同時(shí)還與接頭處溫度高低有關(guān)。溫度高，接的越平整。因此，33中間接頭要求電弧是斷時(shí)間要短，換焊條動(dòng)作要快。多層焊接時(shí)，層間接頭要錯(cuò)開，以提高焊縫的致密性。除焊縫中間接頭時(shí)可不清理